DE102012201354A1 - Method for recognizing manipulation of medical image data set obtained from X-ray unit during storage of image data set in computing device, involves generating error message, when first checksum is not matched with second checksum - Google Patents

Method for recognizing manipulation of medical image data set obtained from X-ray unit during storage of image data set in computing device, involves generating error message, when first checksum is not matched with second checksum Download PDF

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Thomas Pohl
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    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/20ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for handling medical images, e.g. DICOM, HL7 or PACS

Abstract

The method involves determining a first checksum for a portion of the image data set and storing the first checksum in the image data set, before the storage of the image data set in a computing device. A second checksum for the image data set is determined after the storage of the image data set. The first checksum stored in the image data set is compared with the second checksum. An error message is generated, when the first checksum is not matched with the second checksum. Independent claims are included for the following: (1) a device for recognizing manipulation of medical image data set; and (2) a computer program product for recognizing manipulation of medical image data set.

Description

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Prüfsummenverfahren für medizinische Bilddaten(sätze) sowie eine zugehörige Vorrichtung bzw. ein Computerprogrammprodukt.In particular, the invention relates to a checksum method for medical image data (sentences) and to an associated device or a computer program product.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Der Standard zur Ablage von medizinischen Bilddaten ist der DICOM-Standard (Digital Imaging and Communications in Medicine) [1]. Gemäß des DICOM-Standards [1] werden alle Objekte in DICOM über eine sogenannte Information Object Definition festgelegt. Diese besteht aus mehreren Modulen, die wiederum einzelne Attribute bzw. Sequenzen von Attributen enthalten. Ein Attribut wird über eine festgelegte achtstellige Hexadezimalzahl, ein sogenanntes Data Tag definiert. Die ersten vier Stellen definieren die Zugehörigkeit des Attributes zu einer bestimmten Gruppe (wie beispielsweise File Meta Information), die weiteren vier bestimmen das Element. Zur besseren Lesbarkeit wird ein DICOM Data Tag normalerweise in der Form (aaaa, bbbb) mit einem Komma in der Mitte dargestellt. Somit entspricht das Tag 0x00100010 – Patient's Name – dem Dezimalwert 1048592 und wird als (0010, 0010) dargestellt. Dabei werden die Bilddaten von einer bildgebenden Modalität generiert, mit den entsprechenden DICOM-Tags versehen und auf einem nichtflüchtigen Speichermedium gespeichert (meist eine Festplatte).The standard for storing medical image data is the DICOM standard (Digital Imaging and Communications in Medicine) [1]. According to the DICOM standard [1], all objects in DICOM are defined via a so-called Information Object Definition. This consists of several modules, which in turn contain individual attributes or sequences of attributes. An attribute is defined by a fixed eight-digit hexadecimal number, a so-called data tag. The first four digits define the attribution of the attribute to a particular group (such as File Meta Information), the other four determine the item. For better readability, a DICOM Data Tag is usually represented in the form (aaaa, bbbb) with a comma in the middle. Thus, the tag 0x00100010 - Patient's Name - corresponds to the decimal value 1048592 and is represented as (0010, 0010). The image data is generated by an imaging modality, provided with the appropriate DICOM tags and stored on a non-volatile storage medium (usually a hard disk).

Zur Diagnose oder Archivierung werden diese DICOM-Daten wieder vom nicht-flüchtigen Speichermedium geladen, dargestellt bzw. versendet. Das Problem hierbei ist, dass kein Mechanismus vorgesehen ist, der die „Unversehrtheit” der Bilddaten sicherstellt, d. h. wenn bei der Speicherung selbst, während der Speicherdauer, beim Laden oder Netzwerk-Versand der Bilddaten ein Fehler auftritt (Soft- oder Hardware-Fehler), so bleibt das unentdeckt, solange die interne Struktur des DICOM-Formats korrekt bleibt.For diagnosis or archiving, these DICOM data are again loaded, displayed or sent from the non-volatile storage medium. The problem here is that no mechanism is provided to ensure the "integrity" of the image data, i. H. If an error occurs during the storage itself, during the storage period, during loading or network transmission of the image data (software or hardware error), this remains undetected as long as the internal structure of the DICOM format remains correct.

Aus [5] ist ein Prüfverfahren bekannt, das das Risiko von Übertragungs- bzw. Speicherfehlern verringert. Für die Problematik von Übertragungs- bzw. Speicherfehlern stellt der DICOM-Standard eine „storage commitment”-Funktion zur Verfügung, bei der die sendende Recheneinrichtung nach bestätigter Datenübertragung anfragen kann, ob die übermittelten Daten sicher gespeichert wurden. Dies ist beispielsweise interessant, wenn die genannte Recheneinrichtung die Bilddatensätze löschen will und sicherstellen möchte, dass diese auch archiviert bzw. sicher an eine weitere Recheneinheit übertragen worden sind.From [5] a test method is known which reduces the risk of transmission or memory errors. For the problem of transmission or memory errors, the DICOM standard provides a "storage commitment" function, in which the sending computing device can request after confirmed data transmission whether the transmitted data has been securely stored. This is of interest, for example, if the named computing device wants to delete the image data sets and wants to ensure that they have also been archived or securely transmitted to another arithmetic unit.

Aus [6] ist ein Verfahren zum Erkennen einer Manipulation bei der Übertragung von Steuerdaten von einer ersten Steuereinheit zu einer zweiten Steuereinheit über ein Netzwerk schon vorgeschlagen worden. Diese Verfahren wird vor allem im Bereich der Zugsteuerung bzw. Fahrzeugsteuerung oder sonstiger Betreiberfunktionen eingesetzt werden. Weiterhin kann es sich bei dem Übertragungsnetzwerk um ein Netzwerk eines Energieautomatisierungsnetzes handeln. Bei dem Übertragungsnetzwerk handelt es sich insbesondere um ein Ethernet-basiertes oder IP-basiertes Produktionsnetzwerk, das Steuernetzwerke unterschiedlicher Fertigungszellen miteinander verbindet.From [6] a method for detecting a manipulation in the transmission of control data from a first control unit to a second control unit via a network has already been proposed. This method will be used above all in the field of train control or vehicle control or other operator functions. Furthermore, the transmission network may be a network of an energy automation network. In particular, the transmission network is an Ethernet-based or IP-based production network that interconnects control networks of different manufacturing cells.

Im Zusammenhang mit medizinischen Bilddaten stellen bei einer DICOM-Datei die Bilddaten mit Abstand den größten Datenblock dar. Ein Fehler in diesem Bilddaten-Block bleibt unentdeckt, solange die Größe des Bilddatenblocks gleich bleibt oder größer wird als der ursprüngliche Bilddatenblock.In the context of medical image data, in a DICOM file, the image data is by far the largest data block. An error in this image data block remains undetected as long as the size of the image data block remains the same or larger than the original image data block.

Ein defekter Sektor auf einer Festplatte/CD/DVD könnte so z. B. einen Bildbereich einer geladenen DICOM-Datei komplett schwarz oder weiß erscheinen lassen. Solch ein großflächiges Artefakt würde vermutlich auch von einem Laien als Speicherfehler identifiziert werden können. Viel kritischer sind Fehler, die nur einen kleinen Bildbereich betreffen oder weniger kontrastreich im Bild erscheinen. Diese könnten von einem Mediziner als anatomische Struktur mißgedeutet werden und so zu einer Fehldiagnose und -behandlung führen.A defective sector on a hard drive / CD / DVD could be such. For example, an image area of a loaded DICOM file may appear completely black or white. Such a large-scale artifact would probably also be identifiable by a layman as a memory error. Much more critical are errors that only affect a small image area or appear less contrasty in the image. These could be misinterpreted by a physician as an anatomical structure leading to misdiagnosis and treatment.

Ähnliches gilt, wenn die Bilddaten nachträglich, ggf. mutwillig bzw. versehentlich manipuliert wurden. Die kann gegebenenfalls mit der derzeitigen DICOM-Struktur nicht erkannt werden und würde ebenfalls zu einer Fehldiagnose bzw. -behanlung führen.The same applies if the image data were subsequently manipulated, possibly willfully or accidentally. This may not be recognized with the current DICOM structure and would also result in misdiagnosis.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gegen Manipulation und Fehler gesicherte Speicherung der medizinischen Bilddaten zu verbessern.It is an object of the invention to improve a secured against manipulation and error storage of medical image data.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß der unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche bzw. lassen sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.The object is solved by the features according to the independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims or can be taken from the following description and the exemplary embodiments.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Erkennen zumindest einer Manipulation von einem oder mehreren medizinischen Bilddatensätzen bei Speicherung derselben auf einer Recheneinrichtung. Dabei wird

  • – vor der Speicherung des einen oder mehrerer Bilddatensätze wenigstens eine erste Prüfsumme zumindest für einen Teil der Bilddatensätze ermittelt und in den Bilddatensätzen abgelegt,
  • – wobei nach der Speicherung wenigstens eine zweite Prüfsumme aus den Bilddatensätzen ermittelt und mit der in den Bilddatensätzen abgelegten ersten Prüfsumme verglichen wird,
  • – wobei bei nicht übereinstimmenden Prüfsummen eine Fehlermeldung erzeugt wird.
The invention relates to a method for detecting at least one manipulation of one or more medical image data sets while storing them on a computing device. It will
  • At least one first checksum is determined at least for a part of the image data sets and stored in the image data sets before the storage of the one or more image data sets,
  • Wherein, after the storage, at least one second checksum is determined from the image data sets and compared with the first checksum stored in the image data sets,
  • - An error message is generated if the checksums do not match.

Ein Aspekt der Erfindung besteht in der Nutzung von sogenannten privaten DICOM-Tags bzw. in der Verwendung eines privaten Inhalts zumindest eines Bilddatensatzes zur Speicherung von Prüfsummen.One aspect of the invention is the use of so-called private DICOM tags or in the use of a private content of at least one image data set for storing checksums.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht in der Verwendung mehrerer Prüfsummen je nach Einsatzbereich (schnelle Berechnung = weniger Sicherheit; langsame Berechnung = höhere Sicherheit).A development of the invention consists in the use of multiple checksums depending on the application (fast calculation = less security, slow calculation = higher security).

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, dass die wenigstens eine erste Prüfsumme und/oder wenigstens eine zweite Prüfsumme in eine Protokoll-Datei ausgegeben werden.A further aspect of the invention is that the at least one first checksum and / or at least one second checksum are output to a log file.

Des Weiteren können die Prüfsummen bei der Entwicklung und Validierung der Bildverarbeitungskette genutzt werden.Furthermore, the checksums can be used in the development and validation of the image processing chain.

Dabei wird das Verfahren zum Erkennen einer Manipulation von einem oder mehreren medizinischen Bilddatensätzen für eine Validierung von Bildverarbeitungsalgorithmen durch Vergleich derselben in einer Prototyp-Implementierung mit den Ergebnissen einer Produktimplementierung verwendet. Wenn eine Prüfsumme für die Bilddaten vorliegt, kann diese in eine solche Protokoll-Datei ausgegeben werden und somit mit der Prüfsumme einer Prototypen-Implementierung verglichen werden.The method is used to detect manipulation of one or more medical image data sets for validation of image processing algorithms by comparing them in a prototype implementation with the results of a product implementation. If there is a checksum for the image data, it can be output to such a log file and thus compared to the checksum of a prototype implementation.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine zugehörige Vorrichtung, vorzugsweise ein Server bzw. Computer, aufweisend Mittel bzw. Module zur Durchführung des oben genannten Verfahrens, die jeweils hardwaremäßig und/oder softwaremäßig auch als Computerprogrammprodukt ausgeprägt sein können.A further aspect of the invention is an associated device, preferably a server or computer, comprising means or modules for carrying out the above-mentioned method, which in each case can be developed in terms of hardware and / or software as a computer program product.

Weiterbildungen der Vorrichtung bzw. des Computerprogrammprodukts sind analog zu den bereits oben dargestellten Ausführungsformen möglich.Further developments of the device or of the computer program product are possible analogously to the embodiments already described above.

Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:

  • – Sicherstellung der „Unversehrtheit” von medizinischen Bilddaten selbst nach Speicherung auf nicht-flüchtigen Speichermedien (z. B. Festplatte, CD, DVD, USB-Stick) oder nach Netzwerk-Versand.
  • – Bei separater, sicherer Speicherung der Prüfsummen kann ein Schutz gegen mutwillige bzw. versehentliche, nachträgliche Manipulation der Bilddaten gewährleistet werden
The invention has the following advantages:
  • - Ensuring the "integrity" of medical image data even after storage on non-volatile storage media (eg hard disk, CD, DVD, USB stick) or after network delivery.
  • - With separate, secure storage of the checksums, protection against intentional or accidental manipulation of the image data can be guaranteed

Beschreibung eines oder mehrerer AusführungsbeispieleDescription of one or more embodiments

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen.Further advantages, details and developments of the invention will become apparent from the following description of embodiments in conjunction with the drawings.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 schematisch eine Röntgenanlage und eine Auswertungsanordnung, die aus [3] bekannt ist, und 1 schematically an X-ray system and an evaluation arrangement, which is known from [3], and

2 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Manipulationssicherung von medizinischen Bilddaten. 2 a flowchart illustrating a possible embodiment of the method according to the invention for manipulating the manipulation of medical image data.

Zudem wird bzgl. der in der Zeichnung verwendeten Begriffe auf die beigefügte Bezugszeichenliste verwiesen. Die Erfindung ist nicht auf das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Alternativ zu der in 1 gezeigten Röntgenanlage sind auch andere Modalitäten wie Magnetresonanz-, Computertomographie-, Ultraschall- bzw. Positronen-Emissions-Tomographieanlagen denkbar.In addition, with regard to the terms used in the drawing reference is made to the attached list of reference numerals. The invention is not limited to the embodiment described below. Alternatively to the in 1 Other X-ray equipment such as magnetic resonance, computed tomography, ultrasound or positron emission tomography systems are conceivable.

Gemäß 1 ist eine Röntgenanlage 1 als C-Bogen-Anlage oder dergleichen ausgebildet. Die Röntgenanlage 1 weist eine Aufnahmeanordnung 2 auf. Die Aufnahmeanordnung 2 weist eine Röntgenquelle 3 und einen Flächendetektor 4 auf. Weiterhin weist die Röntgenanlage eine Patientenliege 5 auf, auf der ein Patient 6 liegen kann.According to 1 is an x-ray system 1 designed as a C-arm system or the like. The X-ray system 1 has a recording arrangement 2 on. The recording arrangement 2 has an X-ray source 3 and an area detector 4 on. Furthermore, the X-ray system has a patient bed 5 on, on which a patient 6 can lie.

Die Aufnahmeanordnung 2 und die Patientenliege 5 werden mittels einer Steuereinrichtung 7 der Röntgenanlage 1 gesteuert. Es ist möglich, die Aufnahmeanordnung um einen Schwenkpunkt 8 zu verschwenken, also eine Angulation einzustellen. Die Stellung, in welche die Aufnahmeanordnung 2 relativ zum Schwenkpunkt 8 verschwenkt ist, ist durch Angulationsparameter A beschrieben. Die translatorische Positionierung der Aufnahmeanordnung 2 relativ zum Patienten 6 und der Abstand a der Röntgenquelle 3 vom Flächendetektor 4 bilden unter anderem weitere Projektionsparameter P.The recording arrangement 2 and the patient bed 5 be by means of a control device 7 the X-ray system 1 controlled. It is possible to have the pickup assembly around a pivot point 8th to pivot, so adjust an angulation. The position in which the recording arrangement 2 relative to the pivot point 8th is pivoted, is described by angulation parameter A. The translational positioning of the receiving arrangement 2 relative to the patient 6 and the distance a of the x-ray source 3 from the area detector 4 form among others other projection parameters P.

Die Steuereinrichtung 7 ist datentechnisch mit einer Auswertungseinrichtung 9 verbunden, die der Röntgenanlage 1 zugeordnet ist. Die Auswertungseinrichtung 9 ist mit einem Computerprogramm 10 programmiert. Das Computerprogramm 10 ist der Auswertungseinrichtung 9 zu diesem Zweck zugeführt. Das Zuführen des Computerprogramms 10 kann beispielsweise mittels eines Datenträgers 11 erfolgen, auf dem das Computerprogramm 10 in (ausschließlich) maschinenlesbarer Form gespeichert ist.The control device 7 is data technology with an evaluation device 9 connected to the X-ray machine 1 assigned. The evaluation device 9 is with a computer program 10 programmed. The computer program 10 is the evaluation device 9 fed for this purpose. Feeding the computer program 10 can for example by means of a data carrier 11 done on the computer program 10 is stored in (exclusively) machine-readable form.

Das Computerprogramm 10 weist einen Programmkode 12 auf, der von der Auswertungseinrichtung 9 unmittelbar ausführbar ist. Das Ausführen des Programmkodes 12 durch die Auswertungseinrichtung 9 bewirkt, dass die Auswertungseinrichtung 9 ein Betriebsverfahren ausführt. The computer program 10 has a program code 12 on, by the evaluation facility 9 is directly executable. Running the program code 12 through the evaluation device 9 causes the evaluation device 9 performs an operating procedure.

Wie weiterhin in 1 dargestellt, nimmt die Auswertungseinrichtung 9 von der Röntgenanlage 1 zusätzlich zum ersten Durchleuchtungsbild B zumindest ein zweites, vorzugsweise unter einer weiteren Angulation aufgenommenes Durchleuchtungsbild B' eines Untersuchungsobjekts des Patienten 6 sowie ein Referenzbild R, das relativ zum ersten Durchleuchtungsbild B registriert ist und auch relativ zum zweiten Durchleuchtungsbild B' registriert sein kann, entgegen.As continues in 1 shown, takes the evaluation device 9 from the X-ray system 1 in addition to the first fluoroscopy image B, at least one second fluoroscopic image B 'of an examination object of the patient, preferably taken under a further angulation 6 and a reference image R, which is registered relative to the first fluoroscopy image B and may also be registered relative to the second fluoroscopic image B '.

Die Auswertungseinrichtung 9 kann das zweite Durchleuchtungsbild B' und das Referenzbild) nach dem Registrieren des Referenzbildes R relativ zum zweiten Durchleuchtungsbild B' simultan über mindestens ein Sichtgerät 14, 14' an einen Anwender 13 der Röntgenanlage 1 ausgeben.The evaluation device 9 For example, the second fluoroscopic image B 'and the reference image can be simultaneously acquired via at least one viewing device after registering the reference image R relative to the second fluoroscopic image B' 14 . 14 ' to a user 13 the X-ray system 1 output.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann als Ausführungsform beispielsweise in der Auswertungseinrichtung 9 bzw. als Computerprogramm 10 implementiert sein. Eine mögliche Manipulation von Bilddaten(sätzen), z. B. Durchleuchtungsbilder B, B' sowie des Referenzbildes R, soll insbesondere in der Auswerteeinrichtung 9, jedoch auch an möglichen nicht in der 1 dargestellten, angeschlossenen bzw. abgesetzten (remote) Recheneinheiten, die zur Archivierung und/oder Weiterverarbeitung (Postprocessing) bzw. Datenverwaltung verwendet werden.The method according to the invention can be used as an embodiment, for example in the evaluation device 9 or as a computer program 10 be implemented. A possible manipulation of image data (sentences), z. B. fluoroscopy images B, B 'and the reference image R, in particular in the evaluation 9 , but also possible not in the 1 represented, connected or remote (remote) computing units that are used for archiving and / or further processing (post-processing) or data management.

DICOM-Standard-Attribute [1] haben immer eine geradzahlige Gruppenzahl, wobei die Gruppen 0000, 0002, 0004 und 0006 für DIMSE-Kommandos und DICOM File Sets reserviert sind. Ungerade Gruppenzahlen sind normalerweise privaten Datenelementen vorbehalten, die durch den Implementierer vergeben werden können.Standard DICOM attributes [1] always have an even group number, with groups 0000, 0002, 0004 and 0006 reserved for DIMSE commands and DICOM file sets. Odd group numbers are usually reserved for private data items that can be assigned by the implementer.

Gemäß 2 können folgende Verfahrensschritte, die durch S1, S2, S3 gekennzeichnet sind, zur Manipulationssicherung von medizinischen Bilddaten(sätzen) bei Speicherung derselben auf einer Recheneinrichtung ausgeführt werden:

  • S1: Vor der Speicherung des einen oder mehrerer Bilddatensätze wird wenigstens eine erste Prüfsumme zumindest für einen Teil der Bilddatensätze ermittelt und in den Bilddatensätzen abgelegt,
  • S2: wobei nach der Speicherung wenigstens eine zweite Prüfsumme aus den Bilddatensätzen ermittelt und mit der in den Bilddatensätzen abgelegten ersten Prüfsumme verglichen wird,
  • S3: wobei bei nicht übereinstimmenden Prüfsummen eine Fehlermeldung erzeugt wird.
According to 2 For example, the following method steps, which are identified by S1, S2, S3, can be carried out for the manipulation of medical image data (sentences) while storing them on a computing device:
  • S1: Before the storage of the one or more image data records, at least one first checksum is determined for at least some of the image data records and stored in the image data records,
  • S2: wherein, after the storage, at least one second checksum is determined from the image data sets and compared with the first checksum stored in the image data sets,
  • S3: an error message is generated if the checksums do not match.

Um sicherzustellen, dass die Bilddaten unversehrt gespeichert und geladen wurden, kann in einem solchen privaten DICOM-Tag eine Prüfsumme für die digitalen Bilddaten (bei Bildserien oder -schichten evtl. für jedes einzelne Bild) abgelegt werden.In order to ensure that the image data has been stored and loaded intact, a checksum for the digital image data (in the case of image series or layers, possibly for each individual image) can be stored in such a private DICOM tag.

Dies sollte so früh wie möglich in der Bildkette geschehen, aber natürlich erst, wenn die Bilddaten nicht mehr modifiziert werden. Als Prüfsumme bieten sich verschiedene bekannte Hash-Funktionen bzw. Streuwertfunktionen [2] an (z. B. CRC, MD5, SHA-1, etc.). Dabei ist der Aufwand der Berechnung einer solchen Prüfsumme gegenüber der zugesicherten „Fehlersicherheit” abzuwägen.This should be done as early as possible in the image chain, but of course only if the image data are not modified anymore. As a check sum, various known hash functions or scatter value functions [2] are available (eg CRC, MD5, SHA-1, etc.). In this case, the cost of calculating such a checksum against the assured "error safety" is to be weighed.

Es ist von Vorteil, mehrere Prüfsummen zu generieren und in DICOM-Tags zu speichern. So könnte ein erster, grober Fehlertest anhand der einfachen und schnell berechenbaren Prüfsumme erfolgen (wenn z. B. die Verarbeitungsgeschwindigkeit kritisch ist). Falls mehr Zeit zur Verfügung steht (z. B. beim Netzwerk-Versand der DICOM-Daten), könnte ein sicherer Test anhand einer aufwendigeren Prüfsumme erfolgen.It is beneficial to generate multiple checksums and store them in DICOM tags. Thus, a first, rough error test could be based on the simple and quickly calculable checksum (eg if the processing speed is critical). If more time is available (eg when sending the DICOM data via network), a secure test could be performed on the basis of a more complex checksum.

Ein weiterer Anwendungsfall kann der Schutz gegen versehentliche bzw. mutwillige, nachträgliche Manipulation der Bilddaten sein. Dazu müssen die Prüfsummen natürlich manipulationssicher abgespeichert werden. Dies kann z. B. in einer separaten Datenbank geschehen.Another application may be the protection against accidental or wanton, subsequent manipulation of the image data. Of course, the checksums must be stored tamper-proof. This can be z. B. done in a separate database.

Des Weiteren können zur Manipulationssicherung die Prüfsummen mittels steganographischer Methoden (siehe z. B. [4]) in die Bilddaten selbst eingebettet werden. Die sollte dann in einer Weise erfolgen, welche die korrekte Befundung der medizinischen Bilddaten nicht stört.Furthermore, the checksums can be embedded in the image data themselves by means of steganographic methods (see, for example, [4]) for tamper-proofing purposes. This should then be done in a way that does not interfere with the correct reading of the medical image data.

Darüber hinaus kann die Prüfsumme auch für andere Zwecke eingesetzt werden: Bei der Validierung neuer Bildverarbeitungsalgorithmen werden häufig die berechneten Bilddaten einer Prototyp-Implementierung mit den Ergebnissen der Produktimplementierung verglichen. Dies kann durch binären Vergleich der Bilddaten (also Pixel für Pixel) geschehen. In manchen Situationen ist aber das Gesamtbild nicht oder nur schwer zugänglich, z. B. zwischen einzelnen Berechnungsschritten in der Bildverarbeitungskette. Wenn eine Prüfsumme für die Bilddaten vorliegt, kann diese auch an einer solch schwer zugänglichen Stelle in eine Protokoll-Datei ausgegeben werden und somit mit der Prüfsumme einer Prototypen-Implementierung verglichen werden. Dies würde den Entwicklungs- und Validierungsaufwand deutlich reduzieren und die Qualität und Verlässlichkeit der Validierung erhöhen.In addition, the checksum can also be used for other purposes: When validating new image processing algorithms, the calculated image data of a prototype implementation is often compared with the results of the product implementation. This can be done by binary comparison of the image data (ie pixel by pixel). In some situations, but the overall picture is not or difficult to access, for. B. between individual calculation steps in the image processing chain. If there is a checksum for the image data, it can also be output in such a hard to reach place in a log file and thus compared with the checksum of a prototype implementation. This would significantly reduce the development and validation effort and increase the quality and reliability of the validation.

Referenzenreferences

  • [1] Wikipedia (Stand: 17.01.12) http://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Imaging_and_Communicatio ns_in_Medicine [1] Wikipedia (17.01.12) http://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Imaging_and_Communicatio ns_in_Medicine
  • [2] Wikipedia (Stand: 17.01.12) http://de.wikipedia.org/wiki/Hashfunktion [2] Wikipedia (17.01.12) http://de.wikipedia.org/wiki/Hashfunktion
  • [3] DE 10 2008 023 918 A1 [3] DE 10 2008 023 918 A1
  • [4] Wikipedia (Stand: 17.01.12) http://de.wikipedia.org/wiki/Steganographie [4] Wikipedia (17.01.12) http://de.wikipedia.org/wiki/Steganographie
  • [5] DE 10 2010 009 460 A1 [5] DE 10 2010 009 460 A1
  • [6] DE 10 2010 033 229.1 [6] DE 10 2010 033 229.1

Claims (10)

Verfahren zum Erkennen zumindest einer Manipulation von einem oder mehreren medizinischen Bilddatensätzen (B, B', R) bei Speicherung derselben auf einer Recheneinrichtung (9), dadurch gekennzeichnet, dass a) vor der Speicherung des einen oder mehrerer Bilddatensätze wenigstens eine erste Prüfsumme zumindest für einen Teil der Bilddatensätze ermittelt und in den Bilddatensätzen abgelegt wird, b) wobei nach der Speicherung wenigstens eine zweite Prüfsumme aus den Bilddatensätzen ermittelt und mit der in den Bilddatensätzen abgelegten ersten Prüfsumme verglichen wird, c) wobei bei nicht übereinstimmenden Prüfsummen eine Fehlermeldung erzeugt wird.Method for detecting at least one manipulation of one or more medical image datasets (B, B ', R) when they are stored on a computing device ( 9 ), characterized in that a) before storing the one or more image data sets, at least a first checksum is determined for at least part of the image data sets and stored in the image data sets, b) after storage at least one second checksum is determined from the image data sets and the first checksum stored in the image data records is compared, c) where an error message is generated if the checksums do not match. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Bilddatensätze im DICOM-Format verwendet werden und die erste Prüfsumme als privater Inhalt eines Bilddatensatzes, insbesondere eines der ersteren Bilddatensätze, abgelegt wird.A method according to claim 1, characterized in that image data sets are used in the DICOM format and the first checksum as private content of an image data set, in particular one of the former image data sets is stored. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddatensätze nach der Ermittlung der ersten Prüfsumme in der Recheneinrichtung komprimiert und/oder kodiert werden und die Ermittlung der zweiten Prüfsumme nach der Dekompression und/oder Dekodierung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the image data sets are compressed and / or encoded after the determination of the first checksum in the computing device and the determination of the second checksum after the decompression and / or decoding. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Prüfsummen durch einen Hash-Wert von zumindest einem Teil der in einem Bilddatensatz oder in einer bestimmten Anzahl von Bilddatensätzen enthaltenen privaten Inhalte gebildet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determined checksums are formed by a hash value of at least part of the private content contained in an image data set or in a specific number of image data sets. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Prüfsumme für die Gesamtheit der Bilddatensätze ermittelt und in den Bilddatensätzen abgelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one checksum for the entirety of the image data records is determined and stored in the image data sets. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Prüfsummen ermittelt und in den Bilddatensätzen abgelegt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of checksums are determined and stored in the image data sets. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Prüfsumme für jeden Bilddatensatz ermittelt und/oder abgelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one checksum for each image data set is determined and / or stored. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Prüfsumme und/oder wenigstens eine zweite Prüfsumme in eine Protokoll-Datei ausgegeben werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one first checksum and / or at least one second checksum are output to a log file. Vorrichtung zum Erkennen einer Manipulation von einem oder mehreren medizinischen Bilddatensätzen bei Speicherung derselben, umfassend wenigstens eine Recheneinrichtung (9) und ausgebildet jeweils durch Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte nach einem der vorangehenden Ansprüche.Device for detecting a manipulation of one or more medical image data records when they are stored, comprising at least one computing device ( 9 ) and each formed by means for performing the method steps according to one of the preceding claims. Computerprogrammprodukt geeignet für eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, aufweisend einen auf einem Computer ladbaren und/oder ausführbaren Programmkode (12), programmiert in einen oder mehreren Modulen, der Anweisungen zur Ausführung der Verfahrensschritte nach einen der vorangehenden Verfahrensansprüche vorsieht.Computer program product suitable for a device according to one of the preceding device claims, comprising a program code that can be loaded and / or executed on a computer ( 12 ) programmed in one or more modules providing instructions for carrying out the method steps according to one of the preceding method claims.
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